唐 晨(耒陽市公路管理局,湖南耒陽421800)
淺析熱再生技術(shù)在瀝青路面病害的應(yīng)用
唐 晨(耒陽市公路管理局,湖南耒陽421800)
伴隨著我國整體經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,原本的老舊瀝青道路大多存在有各類不同程度的問題病害,必須要開展大規(guī)模的維修處理,與傳統(tǒng)修復(fù)方法相比,現(xiàn)場熱再生施工技術(shù)能夠在對舊料的利用方面效果更好。本文介紹了瀝青路面損壞的原因,探討了瀝青路面熱再生技術(shù)的應(yīng)用對策。
瀝青路面;現(xiàn)場熱再生;施工技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,公路在物流運(yùn)輸中發(fā)揮的作用越來越重。而由于我國道路施工技術(shù)的進(jìn)步,路面材料采用瀝青混凝土材料已成為大多道路普遍使用的形式,由于其可保證道路的整體穩(wěn)定性及行車舒適性的情況下,還具備抗凍性、耐水性、施工方便及承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),常用于目前道路施工中。但由于受到車輛載荷及氣象影響,使得道路容易發(fā)生破壞而影響道路的正常行車。瀝青道路維修中的現(xiàn)場熱再生技術(shù)是一種新型施工技術(shù),由于其節(jié)約材料及工期短,有利于保護(hù)環(huán)境及快速通車,在目前道路施工中被廣泛應(yīng)用。
瀝青路面的平整度高,噪音小,行車舒適度高,在公路工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。但工程通車運(yùn)營一段時間后,在車輛荷載、自然環(huán)境等因素的綜合影響下,往往會出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,常見路面病害包括以下幾種:
2.1 裂縫的原因
包括縱向和橫向裂縫兩種不同類型,縱向裂縫的成因主要是地基處理不到位,填土不均勻所致?;蛘咄貙捖坊呐_階位置處理不到位,忽視分層填筑的厚度和壓實度控制。在車輛荷載和雨水作用下,容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。橫向裂縫往往是溫度應(yīng)力作用產(chǎn)生的,出現(xiàn)于溫度變化率最大的表面,并繼續(xù)向下延伸。如果沒有及時處理,裂縫數(shù)量會不斷增多,寬度進(jìn)一步加深,影響瀝青路面外形美觀和工程質(zhì)量。
2.2 松散的原因
瀝青混凝土表面層的集料顆粒脫落,并逐漸向下延伸,導(dǎo)致瀝青集料顆粒出現(xiàn)松散現(xiàn)象,主要成因是集料顆粒與瀝青間的黏結(jié)力喪失。另外,集料的含泥量超標(biāo)、混合料密實度不夠、雨水浸蝕等,也會導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散現(xiàn)象。
2.3 泛油的原因
瀝青從混凝土層向上移動,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)過多的瀝青,如果沒有及時處理,容易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。受高溫天氣的影響,再加上重載車輛的作用,對路面進(jìn)行一步壓實,會導(dǎo)致泛油現(xiàn)象發(fā)生?;蛘哂晁霝r青混凝土內(nèi)部,瀝青從集料表面剝落并向上移動,進(jìn)而在瀝青路表面出現(xiàn)嚴(yán)重的泛油現(xiàn)象。
2.4 水破壞的原因
降水透入瀝青路面結(jié)構(gòu)層,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)受到破壞,常見形式為網(wǎng)裂、坑洞、唧漿、轍槽等。這些問題的成因主要為:瀝青混合料配合比設(shè)計不合理、拌和不均勻、碾壓質(zhì)量控制不到位、路面壓實度不合格。由于這些缺陷的存在,容易引起路面空隙率過大,再加上交通荷載等因素的作用,最終導(dǎo)致水破壞現(xiàn)象發(fā)生。
3.1 現(xiàn)場熱再生施工工藝參數(shù)確定
關(guān)于施工工藝確定,應(yīng)同普通道路施工一致,需設(shè)置試驗段對其最佳工藝進(jìn)行確定。首先,應(yīng)做好熱再生設(shè)備調(diào)試工作,待調(diào)試完成后再進(jìn)行試驗段的施工。其次,應(yīng)確定施工長度并不得少于200m。最終應(yīng)通過對路面質(zhì)量的檢驗確定熱再生施工速度、碾壓遍數(shù)、混合料松鋪系數(shù)、施工溫度等各類參數(shù);并應(yīng)驗證其混合料配合比、瀝青指標(biāo)及新添料配合比、再生劑添加量是否滿足實際施工要求。瀝青路面熱再生工作過程如圖1所示。

圖1 瀝青路面熱再生工作過程示意圖
3.2 施工準(zhǔn)備
在對瀝青路面進(jìn)行現(xiàn)場熱再生施工前應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況做好定位放線工作,如在路面再生寬度以外畫導(dǎo)線等,以保證熱再生路面施工美觀性要求。其次,應(yīng)對路面進(jìn)行徹底清掃,清除路面垃圾、灰塵等雜物,以免影響瀝青的粘結(jié),造成層間結(jié)合力差。還有應(yīng)對部分原有道路標(biāo)線進(jìn)行劃分,以保證再生機(jī)組可以按照原道路標(biāo)線施工并能夠順直行駛。
3.3 明確再生劑添加量
在正式施工之前需要依據(jù)道路的實際情況明確再生劑的添加量,首先需針對原路面進(jìn)行鉆芯取樣,深度一般為5cm,并于實驗室予以瀝青提取及回收,針對所回收到的瀝青物質(zhì)予以延度、軟化度及針入度檢測,并將檢測所得到的結(jié)果和施工區(qū)域在修建時的資料情況予以比對分析,從而判定出原路面瀝青的老化狀況。然后將鉆心取樣到的瀝青依據(jù)相應(yīng)的比例配置加入一定的再生劑,通過繪制曲線圖的方式判斷出最佳的再生劑添加量,以及試件的穩(wěn)定度、流值、密度、飽和度等相關(guān)檢測指標(biāo)。
3.4 平整度控制
為了保證再生路面厚度能夠保持一致,需要加強(qiáng)對混合料攤牌速度的控制,施工中途不得任意停頓,確保攤鋪連續(xù)、均勻、緩慢進(jìn)行,保證混合料的厚度均勻。加強(qiáng)混合料碾壓質(zhì)量控制,采用分層填筑和壓實方式,每層松鋪厚度控制在20~30cm左右為宜,碾壓設(shè)備應(yīng)該平穩(wěn)行駛,不得任意停頓或急剎車。重視施工現(xiàn)場檢測和平整度控制,用3m直尺檢測瀝青路面平整度,對不合格部位及時處理。路面加熱采用專用機(jī)器對路面進(jìn)行加熱是采用該技術(shù)對道路進(jìn)行修復(fù)的關(guān)鍵步驟。①在對路面進(jìn)行加熱施工時應(yīng)根據(jù)當(dāng)時氣溫、風(fēng)速及路面狀況對設(shè)備行進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)試,以確定最佳的工藝。②應(yīng)及時對路面溫度進(jìn)行確認(rèn),并安排專人對其進(jìn)行復(fù)核,以保證其加熱精度;一般情況下,加熱寬度應(yīng)寬于銑刨寬度20cm左右,同時,路面加熱溫度應(yīng)控制在130~150℃之間。③加熱應(yīng)做好重點(diǎn)控制,并保持足夠的加熱深度,還應(yīng)避免燒焦現(xiàn)象而影響施工。
3.5 再生劑噴灑
根據(jù)原路面瀝青材料試驗結(jié)果科學(xué)合理地確定道路再生劑用量為5%。施工前要先對再生劑進(jìn)行標(biāo)定,確?,F(xiàn)場噴灑量與試驗噴灑量相符,噴灑均勻。具體施工中要關(guān)注路面變化情況,可適當(dāng)調(diào)整再生劑的用量。
3.6 路面銑刨
對路面進(jìn)行銑刨是施工的重要步驟。銑刨機(jī)進(jìn)行工作時應(yīng)保證其銑刨深度的均勻性,并配專人負(fù)責(zé)對深度進(jìn)行復(fù)核,如發(fā)生銑刨深度差異過大應(yīng)及時停止作業(yè),待查明問題處理完成后才可恢復(fù)施工,但其銑刨基本原則以不傷害原道路結(jié)合層為益。但如遇與路面上下層結(jié)合不牢固應(yīng)將其全部銑刨干凈,以保證其再生路面與原路面結(jié)合層良好。銑刨過程中應(yīng)同時添加再生劑,其量應(yīng)以前期試驗確定為準(zhǔn),同時應(yīng)根據(jù)其施工距離確定其添加總量,再生劑添加必須做到準(zhǔn)確計量并均勻噴灑,保證舊路面噴灑量滿足設(shè)計要求并做好實時監(jiān)控,防止噴灑口發(fā)生堵塞。
3.7 再生攤鋪與碾壓
攤鋪前應(yīng)對攤鋪機(jī)的熨平板進(jìn)行預(yù)熱,溫度應(yīng)控制在90~100℃為益。攤鋪過程中必須均勻,緩慢,連續(xù)不斷地進(jìn)行,攤鋪機(jī)運(yùn)行過程中盡量避免停機(jī)。將新增添的瀝青混合外購料,采用復(fù)拌機(jī)第一熨平板進(jìn)行再生瀝青的攤鋪。依據(jù)路面的實際加熱狀況,明確出最佳的攤鋪行進(jìn)效率,同時依據(jù)試驗階段的狀況,來選取相應(yīng)混合料的松鋪系數(shù)。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前要能夠?qū)㈧倨桨逭{(diào)整好,同時對各類傳感器的靈敏性予以檢測。在各項準(zhǔn)備工作完成以后便可予以攤鋪?zhàn)鳂I(yè),在攤鋪的過程當(dāng)中要把控好輸料螺旋當(dāng)中混合料數(shù)量,通常以2/3的填充料為宜。復(fù)拌機(jī)的行進(jìn)速度和路面的加熱、混合料的供應(yīng)等相關(guān),一般而言以2.0m/min為宜。對再生瀝青路面進(jìn)行碾壓作業(yè),碾壓時通常以鋼輪與膠輪互相交替進(jìn)行。在碾壓的過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)確保細(xì)致無誤,以保障路面的壓實度能夠達(dá)到98%以上。瀝青路面在碾壓過程當(dāng)中必須要合理把控好碾壓的速度、溫度,甚至是壓路機(jī)起始與停止時的穩(wěn)定性,在初次碾壓之時要通過跟進(jìn)攤鋪的方式進(jìn)行碾壓,從而使路面的散熱量和溫度不至于過快的降低。在進(jìn)行膠輪復(fù)壓的過程當(dāng)中,若產(chǎn)生了深層輪跡,使整體負(fù)壓路面的平整性出現(xiàn)了損壞,即證明瀝青混凝土的溫度值過大,必須要等待溫度下降以后再次進(jìn)行復(fù)壓。復(fù)壓之時不得超出初次碾壓的邊界,從而避免產(chǎn)生較深的車轍亦或是擁包從而導(dǎo)致無法處理。在最后的終壓過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)加快作業(yè)速度,從快處理以避免路面溫度過快降低,從而無法有效的消除輪跡。在碾壓設(shè)備的起始及停止時要保障其平穩(wěn)性,避免發(fā)生瀝青混凝土的堆積。路面交通圍擋必須要在路面徹底冷卻至周圍環(huán)境溫度時方可予以開放。
針對于瀝青路面長期運(yùn)營后存在的病害情況,需要對其采取養(yǎng)護(hù)處理。其中對路面采取熱再生處理具有顯著經(jīng)濟(jì)效果,而且養(yǎng)護(hù)效果較佳,因此在公路養(yǎng)護(hù)中得到應(yīng)用。從實施效果表明,路面經(jīng)現(xiàn)場熱再生處理后,車轍裂縫、松散等病害全部消除同時路面平整度滿足規(guī)范要求。
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U416.217
A
2095-2066(2016)24-0211-02
2016-8-15
唐 晨(1970-),男,工程師,大專,主要從事公路工程工作。